Показана способность пленки из многослойного графена защищать от комаров

Ученые продемонстрировали, что пленки из многослойного графена успешно предотвращают укусы комаров. В сухих условиях насекомые оказались неспособны химически почувствовать запах кожи или крови, а в некоторых случаях механическая прочность графеновых листов обеспечила препятствие от проникновения. Открытие позволит разработать новые защитные ткани, пишут авторы в журнале PNAS. Самки комаров питаются кровью млекопитающих, в том числе человека, и распространяют многие опасные заболевания, такие как малярия, лихорадка денге и желтая лихорадка, вирус Чикунгунья, вирус Зика и лихорадка Западного Нила. В результате укусов этих насекомых сотни тысяч людей погибают ежегодно и миллионы заражаются нелетальными формами заболеваний. Защите от комаров посвящено множество научных исследований.

Читать далее

Разработан новый способ намотки электромоторов для тройного увеличения мощности с сохранением массогабаритных характеристик

Слабое место современных электромоторов — охлаждение. Ученые из Фраунгоферского института химической технологии придумали, как изменить нагревающуюся медную обмотку, чтобы мотор стал легче. В механическую энергию преобразуется около 90% электрической, современные электромоторы все равно теряют оставшиеся 10% в виде тепла, которое расходует медная обмотка статора. Чтобы охладить мотор, тепло обычно проводят через металлический кожух во внешний рукав с холодной водой, пишет Engineer. Однако, поскольку пластик не проводит тепло так же хорошо, как металл, подобную конструкцию невозможно выполнить из полимерных материалов. А это сделало бы электромоторы намного легче. Или — гораздо мощнее при том же весе.

Читать далее

Впервые синтезирована цилиндрическая наноразмерная гетероструктура с соосным однонаправленным расположением слоев

Фото: Xiang et al. / Science, 2020. Группа ученых из Японии, Китая и Финляндии впервые синтезировала одномерные гетероструктуры, в которых различные атомные слои расположены соосно. Этот эксперимент показывает, что все известные двумерные материалы могут быть свернуты в их одномерные аналоги, что позволяет использовать полезные свойства, присущие только одномерным структурам. Работа опубликована в журнале Science. Низкоразмерные материалы, состоящие из единичных атомов, сначала изготавливались из углерода (фуллерены, нанотрубки, графен), но сегодня ученым доступен целый спектр двумерных материалов, которые можно объединить в гетероструктуры, например путем механического переноса или самосборки в растворе. Комбинации двумерных кристаллов с различными свойствами приводят к образованию ван–дер-ваальсовых гетероструктур с новыми функциональными возможностями. При правильной комбинации можно получить одномерные структуры, которые имеют ряд полезных свойств, такие как дополнительная топологическая защищенность.

Читать далее

Лучшие изобретения российской науки в ушедшем году: краткий обзор достижений

Mail.ru Group и НИТУ «МИСиС» составили рейтинг самых значимых открытий, сделанных российскими учеными в ушедшем году. Ко Дню российской науки Поиск Mail.ru, Hi-Tech Mail.ru и НИТУ «МИСиС» выяснили, какие достижения отечественной науки вызвали наибольший интерес у интернет-пользователей. Согласно исследованию Mail.ru Group и НИТУ «МИСиС», новостями науки интересуется 86% интернет-пользователей. Почти 80% отмечают, что следят за достижениями российских ученых. Тем не менее, о существовании такого праздника, как День российской науки знают только 29%. Поиск Mail.ru проанализировал количество запросов о достижениях российских ученых за прошедший год. В топ-5 по количеству поисковых запросов вошли: 1) Запуск и начало работы «Спектра-РГ», обсерватории для построения карты Вселенной;

Читать далее

Впервые при комнатной температуре заморожена группа из нескольких миллионов атомов

Ученые из Австрии и США смогли поймать частицу, состоящую из 100 миллионов атомов, с помощью лазера и практически заставить ее остановиться при комнатной температуре. Частица находилась в основном квантовом состоянии с эффективной температурой 12 микрокельвинов. Работа опубликована в журнале Science. Известно, что микроскопические объекты, размером пару атомов, описываются законами квантовой механики. Такие объекты естественным образом могут быть использованы в квантовых технологиях: при проектировании высокочувствительных сенсоров или симуляторов сложных макроскопических систем. Однако, создание больших когерентных объектов, которые состоят из миллионов атомов, — открытая проблема на сегодняшний день. Физики из Венского университета и MIT создали макроскопическую суперпозицию внутри частицы диоксида кремния, которая содержала в себе 100 миллионов атомов. Ученые поместили частицу в резонатор с помощью оптического пинцета — устройства, в котором используется достаточно мощный лазер для удержания объекта в фиксированном положении в пространстве с точностью в несколько нанометров.

Читать далее

Экспериментально показано отсутствие объективной реальности

Новый эксперимент в сфере квантовой физики показал необычный феномен, который раньше существовал лишь в теории. Согласно MIT Technology Review, в нужных условиях два человека могут наблюдать одно и то же событие, но с разным результатом, при этом оба будут правы. Согласно исследованию, результаты которого доступны на сайте arXiv.org, сотрудники шотландского Университета Хериота-Уатта (Heriot-Watt University) впервые продемонстрировали, как два человека могут находиться в двух разных реальностях, спроектировав классический теоретический эксперимент по квантовой физике на практике. Подобные задачи прежде всего связаны с именами таких ученых, как Юджин Вигнер и Эрвин Шрёдингер.

Читать далее

Компания Google не смогла воспроизвести эксперименты по холодному ядерному синтезу

Компания Google опубликовала результаты работы проекта, в рамках которого несколько научных групп пытались воспроизвести опыты по холодному ядерному синтезу. Исследователям не удалось выявить избыточного выделения энергии, что в очередной раз опровергает доводы сторонников реальности этого эффекта. Тем не менее, авторы не считают свою работу бесполезной: в процессе появились полезные технические новинки и было сделано несколько открытий в материаловедении, которые могут пригодиться, например, в водородной энергетике, пишут они в журнале Nature. Холодный синтез (cold fusion), который также называют низкоэнергетическими ядерными реакциями (Low-Energy Nuclear Reactions, LENR) — это гипотетический тип ядерных превращений при температуре, близкой к комнатной, в отличие от «горячего» синтеза, который протекает в недрах звезд и при взрыве термоядерной бомбы при высоких давлениях и температурах в миллионы кельвинов.

Читать далее

Механика жидкости и газа: последние открытия и математические доказательства

Удивительное экспериментальное открытие, связанное с поведением жидкостей, запустило волну математических доказательств. Научный прогресс не всегда движется по прямой. Исследователи начинают заниматься какими-то вопросами, а потом бросают их. Результаты перестают вдохновлять. На формирование теории могут уйти десятилетия. Но иногда накопление научных знаний идёт прямой дорогой, и одно открытие порождает другое, будто падение костяшек домино. Подобное недавно произошло в области, изучающей при помощи математики механику жидкостей. Удивительное экспериментальное открытие 2013 года запустило серию математических доказательств, разрушивших вековые представления. «Это была очень динамичная и удивительная история», — сказал Александр Киселёв, математик из Университета Дьюка, соавтор одного из доказательств. В основе открытий лежат уравнения Эйлера, сформулированные Леонардом Эйлером в 1757 году. Математики и физики использовали их для моделирования поведения жидкостей во времени. Если бросить в пруд камень, как будет двигаться жидкость через пять секунд? Уравнения Эйлера помогут ответить на этот вопрос.

Читать далее

Создана высокоскоростная камера способная фиксировать распространение ударной волны в воде и движение света в кристалле

Физики создали камеру, которая позволяет снимать со скоростью триллион кадров в секунду и с ее помощью можно увидеть процессы, происходящие в прозрачных объектах — например, распространение ударной волны в воде и движение света в кристалле. Статья опубликована в журнале Science Advances. Высокоскоростная съемка используется учеными давно. С ее помощью можно изучать деформацию материала при ударе, следить за летящей пулей или началом ядерного взрыва. Но значительная часть интересных для изучения процессов прозрачны или почти прозрачны, такие как воздушный вихрь, взрывная волна или химические реакции. Для создания камеры, способной зафиксировать такие процессы, требуется не только добиться высокой частоты кадров, но и адаптировать технологию фазово-контрастной микроскопии, используемую для изучения бесцветных объектов. Камера, созданная под руководством профессора Лихона Вана (Lihong Wang) из Калифорнийского технологического института называется pCUP (phase-sensitive compressed ultrafast photography).

Читать далее